[发明专利]用于由金属熔融物制造厚板坯的方法和立式连铸机

说明书

本发明涉及一种用于在立式连铸机上由金属熔融物制造厚板坯的方法，其中，在立式结晶器中浇注带有仍为液态的液芯的连铸钢坯，在随后的具有多个连铸坯引导区段的连铸坯引导机构上继续引导所述连铸钢坯，所述连铸坯引导区段在其中带有至少一些受驱动的和／或可压下的连铸坯引导辊，所述连铸钢坯在完全凝固之后被切割装置切分成一定长度的板坯，然后将所述板坯输出。本发明还涉及一种用于实施该方法的立式连铸机。 

在以前，把连铸机设计成所谓的弧形连铸机、立弯式连铸机或立式连铸机，且完全凝固的连铸坯弯曲(例如CSP立式连铸机)，在所述连铸机中满足了长久以来一直都要求的厚度尺寸范围为50-450mm且宽度尺寸范围为900-3200mm的尺寸多样性。板坯厚度大于300mm的原因是，在冶金方面要求产生厚度大且在各个轧制阶段中具有足够高的变形率的钢板，从而即使对于厚钢板来说也能在-20℃情况下可靠地满足例如85％的延性断口值。 

由公开文献“Neubau einer Vertikalstranggieβanlage bei der AG der Dillinger Hüttenwerke(立式连铸机的新式结构，德林格冶炼股份公司)”(Stahl und Eisen(钢与铁)117(1997)，第11卷，第73-79页)已知一种用于制造连铸钢坯的立式结构的连铸机，其中，连铸钢坯在完全凝固之后弯曲，且浇注宽度为1400-2200mm，连铸钢坯厚度介于230和400mm之间。根据在所述公开文献中记载的图8所示的设计方案，连铸坯引导机构由四个不同的支撑部件构成，确切地说，由直线式结晶器构成，其带有垂直朝向的结晶器成型内腔、一个机械地被固定厚度的第一区段、两个液压地压下的后续区段和五个适合于液压地轻压下的区段。可液压地定位的连铸坯引导区段允许可变地进行连铸坯引导，其中进行动态的下部负荷(Unter-Last)压下并对软压下区域进行这种调节，从而在任何时间在所有浇注条件下都最佳地减小连铸坯，且能满足所提出的关于减小冒口的要求。 

由DE202010015499U1已知一种开篇所述类型的立式连铸机。利用这种连铸机能避免特别是对于厚度大于300mm的板坯或连铸钢坯来说存在的弯曲 问题。这种垂直的连铸坯引导机构适宜于在浇注速度约为0.3-0.4m／min情况下无裂纹地产生至多400mm厚的板坯或连铸钢坯，直至最终凝固。 

本发明的目的在于，对所述方法和立式连铸机加以改进，从而特别是即使对于超过400mm厚度的板坯或连铸钢坯来说，也能实现恒定的高质量，即涉及板坯造型、板坯表面和板坯内部质量，直至输出被切割掉的板坯，而与在连铸坯引导装置的各个区段中的所产生的热连铸坯温度情况无关，所述板坯或连铸钢坯由于对裂纹敏感或脆性在以前不能采用连续的浇注方法制得，而是只能通过钢锭浇注方法及随后的轧制工艺制得。其特别是用来产生对裂纹敏感的钢制件、合金钢比如管合金、通用的高强度钢、耐酸性气体的焊管坯和锅炉钢板以及厚板。 

根据本发明，所述目的通过本发明的如下方法得以实现：在制造厚度超过300mm特别是介于400-800mm之间且宽度尺寸为900-3200mm的连铸钢坯时，在连铸坯引导机构之后的设备区段中，在不支撑和引导完全凝固的连铸钢坯的情况下，检测该连铸钢坯与垂线的偏差，且提高或减小压下力，和／或改变置于不受支撑的设备区段之前或之后的连铸坯引导辊的位置，由此在连铸钢坯到达切割装置以前使得连铸钢坯弯回至所述垂线。 

本发明基于如下认识：对于这种大的厚度尺寸所需要的由液压系统为了压下置于结晶器之后的连铸坯引导区段例如至多9个区段所施加的约25MPa的高压力和由连铸钢坯所施加的相反的热力会引起连铸钢坯朝向宽边偏移而离开垂线。在厚度尺寸大于300-400mm时就已经完全如此了。但若连铸坯引导机构已扩展，且在最后一个连铸坯引导区段之后既有置于不受支撑的设备区段之前的连铸坯引导辊，又有置于其后的连铸坯引导辊，这些连铸坯引导辊优选也可以支撑在区段中，则可以在确定有偏差的情况下利用这些连铸坯引导辊使得连铸钢坯在它随后到达位于其最上面的位置的切割装置优选火焰切割器之前弯回至垂线。如果没有确定出偏移或偏差，这些连铸坯引导辊就将连铸钢坯保持在垂线上。在此，对偏差的求取在不受支撑的设备区段中进行，且为了相应地控制连铸坯引导辊而被传递至上级的中央计算机。 

不受支撑的设备区段在此系指，在一定的长度范围内并未设置连铸坯引导辊。 

本发明的优选实施方式规定，回弯力或者把连铸钢坯保持在垂线上的力， 在沿浇注方向置于不受支撑的设备区段之前的进料辊单元中被施加，和／或由置于不受支撑的设备区段之后的连铸坯进料器施加。